第18章厌氧生物处理ppt课件.ppt

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1、第十八章厌氧生物处理教学目的与要求了解厌氧生物处理基本原理；熟悉厌氧生物处理工艺；掌握工业废水厌氧生物处理设备的构造与设计要点。教学重点工业废水厌氧生物处理工艺教学难点工业废水的厌氧生物处理工艺课程内容18.1厌氧生物处理的发展18.2厌氧生物处理的主要特征18.3厌氧生物处理基本原理18.4厌氧消化的影响因素与控制要求18.5两级厌氧与两相厌氧处理18.6厌氧生物处理工艺与反应器18.1厌氧生物处理的发展“自动净化器（1881年法国人LouisMouras）第一代厌氧生物反应器如化粪池、双层沉淀池（处理城市污水）厌氧消化池（剩

2、余污泥）特点：①水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT会长达90天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天；②虽然HRT相当长，但处理效率仍十分低，处理效果不理想；③具有浓臭的气味第二代厌氧生物反应器（上世纪50、60年代）特点：①HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；②HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。第三代厌氧生物反应器UASB反应器、EGSB反应器、IC反应器颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器：利用外

3、加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应机会，可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水，如城市废水等；IC反应器：则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷。缺点厌氧生物处理法主要优点主要优点：⑴能耗低；可回收生物能源(沼气)⑵每去除单位质量底物产生的微生物(污泥)量少；⑶而且由于处理过程不需要氧，所以不受传氧能力的限制，因而具有较高的有机物负荷的潜力。厌氧生物处理法的缺点：处理后出水的COD、BOD值

4、较高，水力停留时间较长并产生恶臭等18.2厌氧生物处理的主要特征厌氧生物处理——概述在断绝与空气接触的条件下，依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对有机物进行生物降解的过程，称为厌氧生物处理法或厌氧消化法。厌氧生物处理法的处理对象是：高浓度有机工业废水、城镇污水的污泥、动植物残体及粪便等。18.3厌氧生物处理基本原理厌氧消化三阶段理论废水处理工艺中的厌氧微生物厌氧消化机理和厌氧处理技术厌氧消化三阶段理论根据厌氧消化三阶段理论，复杂有机物的厌氧消化过程主要包括液化、产酸和产甲烷三个阶段，由多种相互依存的细菌群来完成复杂的基质

5、混合物最终转化为甲烷和二氧化碳，并合成自身细胞物质。每一阶段各有其独特的微生物类群，液化阶段起作用的细菌主要包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌；产酸阶段起作用的细菌主要是菌产氢产乙酸细菌群，利用液化阶段的产物产生乙酸、氢气和二氧化碳等；产甲烷阶段是甲烷菌利用乙酸、丙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷，其中乙酸和H2/CO2是其主要基质。Bryant认为厌氧消化经历四个阶段：先是水解阶段，固态有机物被细菌的胞外酶水解；第二阶段是酸化；第三阶段是在进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化，称乙酸化阶段；第四阶段是甲

6、烷化阶段。废水处理工艺中的厌氧微生物在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌（non-menthanogens）和产甲烷细菌（menthanogens）。表19-1产酸菌和产甲烷菌的特性参数参数产甲烷菌产酸菌对pH的敏感性敏感，最佳pH为6.8~7.2不太敏感，最佳pH为5.5~7.0氧化还原电位Eh<-350mv(中温)，<-560mv(高温)<-150~200mv对温度的敏感性最佳温度：30~38℃，50~55℃最佳温度：20~35℃厌氧消化机理和厌氧处理技术18.4厌氧消化的影响因素与控制要求1.影响因素甲烷发酵阶

7、段是厌氧消化反应的控制阶段，因此厌氧反应的各项影响因素也以对甲烷菌的影响因素为准。温度因素生物固体停留时间（污泥龄）与负荷搅拌和混合营养与C/N比氨氮有毒物质酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用温度因素温度与有机物负荷、产气量关系见图消化温度与消化时间的关系见图厌氧消化中的微生物对温度的变化非常敏感，温度的突然变化，对沼气产量有明显影响，温度突变超过一定范围时，则会停止产气。根据采用消化温度的高低，可以分为常温消化（10~30℃）、中温消化（35℃左右）和高温消化（54℃左右）。温度与有机物负荷、产气量关系消化温度与消化时间的关系生

8、物固体停留时间（污泥龄）与负荷①当有机物负荷很高时，甲烷菌处于是低效不稳定状态。②负荷适中，pH＝7～7.2，呈弱碱性，是高效稳定发酵状态。③当有机负荷小，供给养料不足，产酸量偏少，pH＞7.2是碱性发酵状态，是低效发酵状态。在厌氧消化中，负荷常以投配率表示。投